硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)能無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)能優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)能，耐電暈性(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化學(xue)試(shi)劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量和(he)單車用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國內(nei)政府(fu)采購以合資品牌產品為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展成為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。